Уровень горных программ за последние тридцать лет серьезно повысился. Это привело к изменению самого характера деятельности горных компаний, а также к закономерному росту их производительности. Первая волна новых технологий была связана с созданием простых моделей месторождений для оценки тоннажа и содержаний. Автоматизация ручных операций позволила компаниям быстрее оценивать требуемые инвестиции. Эти технологии появились в начале 1960-х годов и привели к последующему скачку производительности [1]. После спада этой волны появилась вторая.

В начале 1970-х годов горная промышленность получила 3-х мерное цифровое блочное моделирование и геостатистический анализ ресурсов. Геологи научились использовать эти преимущества для прогнозирования запасов месторождений. Результатом стало улучшение качества и достоверности оценки ресурсов. Эта волна была довольно продолжительной, но ее действие закончилось в конце 1980-х.

Однако, сегодня скачки производительности в горной помышленности существенно замедлились, т.к. горные предприятия применяют информационные технологии (ИТ) для улучшения отдельных процессов, а не в целом производства. Они тратят много усилий для автоматизации старых методов вместо того, чтобы изменить их. Следующая волна технологии, которая сейчас формируется, должна обеспечить динамическое улучшение производительности.

На рудниках обычно используются пакеты программ для геологии, горного планирования, маркшейдерии и различных производственных нужд. Эти программы обычно или покупаются у специализированных компаний, или разрабатываются на самом предприятии. В любом случае эти программы автоматизируют решение отдельных задач и оцениваются в соответствии с тем, насколько они подходят для нужд конкретного производства. Грубо говоря, все эти продукты могут быть классифицированы следующим образом:

Горные системы общего назначения. Эти системы стандартно включают в себя такие разделы, как: геологическое моделирование, оценка запасов, проектирование и планирование горных работ, календарное планирование и маркшейдерия. Имеется 5 лидирующих в мире компаний (Gemcom, Maptek, Mintec, Surpac and Datamine), которые предлагают на рынке такие системы.

Специализированные горные программы. Сюда относятся специализированные программы для областей технологии, которые пока (полностью или частично) не обеспечиваются универсальными горными системами. Обычная тематика таких пакетов: оптимизация карьеров, календарное планирование, буровзрывные работы, вентиляция, геомеханика, экология и т.д. Существует большое количество таких пакетов, которые создаются специализированными компаниями, самими горными предприятиями или исследовательскими учреждениями.

Системы регистрации производства. Существует большое разнообразие таких систем, которые ведут производственный учет в реальном времени и формируют разнообразные отчеты. За редким исключением горные компании сами разрабатывают ( и иногда продают) такие системы. В них очень мало общего, и часто они представляют собой смесь электронных таблиц и баз данных, разработанных местными программистами для нужд предприятия.

Сегодня на мировом рынке коммерческих компьютерных программ для горных предприятий работают десятки фирм, предлагающих более 1000 программных продуктов различного класса, предназначенных для автоматизации самых различных функций управления горным производством.

Вообще говоря, продавцы комплексных систем программного обеспечения для добывающих отраслей промышленности сегодня предлагают инструменты только для оценки запасов, отдельных операций проектирования и планирования горных работ. В то же время такие области, как геомеханика или расчет систем вентиляции, крепления: электроснабжения и водоотлива для подземного рудника пока редко обеспечиваются эффективными компьютерными программами. Но ситуация очень быстро изменяется. Число предлагаемых новых горных компьютерных инструментов растет очень быстро.

Ниже главным образом будут рассматриваться коммерческие программные продукты западного производства, ориентированные на решение специфических горных, геологических и маркшейдерских задач. К сожалению многие отечественные программы этого направления пока трудно назвать коммерческими, хотя и здесь уже есть приятные исключения. Дальше всех в этом направлении продвинулись Фирма “ИНТЕГРА”, Институты “Виогем”, Гипроруда, Горный институт КНЦ РАН и некоторые другие коллективы, продукцию которых, я надеюсь, мы сможем скоро увидеть на рынке.

Все компьютерные программы можно также условно разделить на 3 больших класса по стоимости и доступности:

общедоступные программы (SHAREWARE), которые можно получить бесплатно, например по сетям Интернета.

недорогие и средней стоимости коммерческие программы, предлагаемые небольшими специализированными компаниями, например RockWare, Golden Software и т.п., и, наконец,

интегрированные системы, которые позволяют, не выходя за пределы данного программного продукта, выполнить целый спектр операций, начиная от обработки первичной геологической информации и кончая выдачей готовых чертежей спроектированного карьера или шахты.

Обычный тематический перечень программ включает в себя разделы:

• Системы автоматизированного проектирования
• Топография
• Климатология и погода
• Химия, крислаллография, миненралогия и т.п.
• Обработка данных
• Оцифрование графической информации
• Горная и нефтяная Экономика
• Образование
• Геофизика
• Геомеханические расчеты
• Гидрогеология
• Теория распознавания образов
• Обработка каротажных данных
• Картирование и ГИС
• Математика
• Разные приложения
• Нефтяная геофизика
• Каркасное моделирование и расчеты объемов
• Статистика, геостатистика, графический анализ
• Структурная геология, стратиграфия и тектоника плит
• Моделирование поверхностей и построение изолиний

Мощные интегрированные горные системы (ИС) уже известны более 30 лет. В большинстве случаев они работают хорошо и продолжают предоставлять горным инженерам большой набор полезных инструментов для моделирования месторождений и горного планирования. Они способны обеспечить все (или некоторые) перечисленные ниже возможности: управление базой данных, всесторонняя обработка исходной информации, моделирование, горное проектирование и календарное планирование.

Однако, существуют причины, по которым пользователи стараются найти альтернативное программное обеспечение:

Интегрированные Системы не способны решить все их проблемы. Кроме оплаты за саму систему необходимо потратить много средств на начальное обучение персонала и освоение всех возможностей ИС.

С некоторыми программами ИС способны работать только эксперты, которые тратят много времени на изучение и использование системы.

Специфические задачи, такие как построение изолиний, могут быть легко и быстро выполнены с помощью недорогих программ. Эти же задачи в ИС часто требуют много времени и трудозатрат.

Стоимость ИС обычно слишком велика для небольших компаний и консультантов.

ИС часто используют собственный формат данных. Импорт/экспорт информации иногда затруднен и связан с потерей времени. Если даже существуют необходимые интерфейсы, то обычно требуется дополнительное редактирование введенных данных.

В некоторых ситуациях использование недорогих специализированных программ является оправданным. Эти программы обычно выполняют только часть функций, присущих ИС. Однако, почти 80% работ по моделированию, например, могут быть сделаны быстро и качественно (при минимальном обучении) с помощью недорогих программ. Эти системы требуют значительно меньшего времени на установку, меньше усилий на управление базой данных, ввод исходной информации и подготовку для вывода графики.

Легкие в использовании недорогие системы могут выполнять широкий круг задач, дополняющих возможности ИС, или могут использоваться самостоятельно для работ по моделированию (в простых условиях) и созданию различных карт. Их применение оправдано в следующих случаях:

• Результаты надо получить очень быстро.
• Требуется оперативная проверка новой информации и соответствия этой информации уже существующим данным. Многие ИС требуют нескольких предварительных операций даже перед тем, как рассчитать основные статистики или построить карту изолиний.
• Специалисты, знающие ИС, отсутствуют в офисе.
• Вам хочется, чтобы как можно больше персонала умело работать с компьютерами и быстро строить карты.
• Требуется быстро (вчерне) смоделировать простой объект, оценить запасы руды и начертить карты

Недорогие системы являются альтернативой более сложным и дорогим ИС для моделирования и горного планирования. Любая новая программа должна хорошо стыковаться с уже имеющимися на предприятии системами. Если компания уже использует сеть и другие системы, то обычно существуют ограничения для использования полученных результатов в этих программах.

Кроме недорогих программ на компьютерном рынке в настоящее время предлагается свыше 10 интегрированных систем. Обычный набор функций интегрированной системы включает в себя:

• Управление Базами Данных;
• Интерактивная 3-х мерная графика и картирование;
• Статистическая и геостатистическая обработка информации;
• Трехмерное моделирование геологических объектов и поверхностей;
• Проектирование открытых и подземных горных работ;
• Планирование развития рудников и календарное планирование;
• Маркшейдерские расчеты.

В системах разных компаний обычно предлагаются дополнения к стандартному набору, которые заметно расширяют возможности программного продукта. Большинство ИС работают с различными операционными системами (Windows, Unix и т.д.), на любых платформах, а также имеют интерфейсы для работы с практически любой периферией (плоттерами, дигитайзерами, сканерами, стримерами и т.д. и т.п.).

Они предоставляют пользователю колоссальный набор инструментов и стоят достаточно дорого (10-70 тыс. долларов и более в зависимости от количества модулей и числа пользователей). Большинство серьезных систем рассчитано на работу в многопользовательском режиме в сетях. Такая конфигурация позволяет очень быстро обрабатывать громадные объемы информации, одновременно запускать несколько программ, а также в полной мере использовать все возможности 3-х мерной динамической графики.

Ниже приведена краткая характеристика наиболее распространенных в мире интегрированных горных систем.

• Набор программ для детальной обработки геологоразведочной информации
• Инструменты для моделирования геологических объектов, в т.ч. - месторождений нефти и газа
• Геостатистическое исследование месторождений и различные виды кригинга
• Моделирование и расчет гидрогеологических характеристик объектов
• Проектирование карьеров и подземных рудников на рудных и пластовых месторождениях
• Моделирование устойчивых бортов карьеров геомеханические расчеты
• Контроль качества добываемой руды
• Проектирование массовых взрывов на подземных рудниках
• Оптимизация календарного плана горного предприятия
• Проектирование генпланов предприятий
• Моделирование экологических ситуаций
• Детальные маркшейдерские расчеты, графика. Использование возможностей систем точного географического позицирования (GPS)
• Возможности высокоточного лазерного моделирования объектов (I-Site)
• Интерфейсы для импорта/экспорта информации для большинства горных систем и общераспространенных пакетов программ
• Мощные средства для получения изображений и вывода графики

Система имеет более 250 установой по всему миру.

Пакет MineScape включает в себя:

• Возможности моделирования и оценки месторождений
• Инструменты для планирования работы карьеров и шахт
• Возможность управлять этими процессами с учетом разных критериев и ограничений.

       Lynx

Южноафриканская (бывшая канадская) компания Lynx Geosystems S.A. (Pty) Ltd “ ” предлагает на рынке свою систему, которая включает в себя стандартный набор функций с развитым геостатистическим модулем и ориентацией на решение экологических проблем. Она включает в себя следующие основные модули:

       Medsystem (Сейчас – MineSight)

Американская компания Мiпtec Inс. “ ” сравнительно давно (с бО-х годов) одна из первых вышла на рынок со своей интегрированной системой Medsystem. Фирма насчитывает более 300 пользователей и в последнее время стремиться дать системе второе дыхание. Новое название главного компьютерного продукта - MineSight

Visualizer – программа для 3-х мерного изображения данных на экране

Acquire – оптимальное управление данными геологоразведки и горного производства

DSS – система кодирования и охраны информации

     Gemcom

Система GEMCOM разработана канадской компанией Gemcom Software International Inc. “ ” и включает в себя все требуемые функции, начиная от ввода первичных данных и заканчивая блочным моделированием месторождений, проектированием и планированием открытых и подземных горных работ.

Программы системы построены таким образом, чтобы работать в отдаленных местах, главным образом – на горных предприятиях, при минимуме технической поддержки и обучения. В последнее время Джемком разработал на основе своей системы специальный продукт, который они назвали IRAMS (The Integrated Resource Asset Management System). Это интегрированная компьютерная система управления минеральными ресурсами, которая может использоваться на большинстве горных производств и выполнять различные операции, характерные для горных предприятий. Она способна управлять запасами руды и оптимизировать оценку минерального сырья, планировать горные работы и погашение запасов, что является стержнем любого горного производства.

     Surpac

Австралийская компания Surpac Software International “ является автором широко распространенной в мире (около 1000 пользователей), достаточно развитой и мощной системы Surpac Vision, а также других продуктов:

Система Surpac Vision –состоит из следующих модулей:

Американская компания Minsoft Ltd. “” предлагает на рынке пакет программ Techbase, который развит преимущественно в своей геологической части и может быть с успехом применен для 3-х мерного моделирования месторождений, геологических представлений и оценки запасов руд. В пакете есть отдельные модули, с помощью которых можно выполнять некоторые функции проектирования и планирования открытых и подземных горных работ, а также экологические, гидрогеологические и геомеханические программы. Пакет может работать на любых современных типах компьютеров, включая Macintosh.

Канадская компания Geostat Systems International Inc. разработала и продает несколько пакетов программ для моделирования месторождений, оценки запасов и планирования горного производства. Кроме того, клиентам предлагается свободный выбор из более чем 50 модулей для составления любой конфигурации пакета.